• Ley de Boyle

V α 1/P V1.P1 = V2.P2 = V3.P3 = constante

• Ley de Charles

V α T V1/T1 = V2/T2 = V3/T3 = constante

• Gay Lussac

T α P T1/P1 = T2/P2 = T3/P3 = constante

• Ley de Avogadro

n α V n1/V1 = n2/V2 = n3/V3 = constante

Leyes de los Gases

Gases

1. Un gas tiene un volumen de 2,5 L a 25 ºC. ¿Cuál será su nuevo volumen si bajamos latemperatura a 10 ºC?Rpta = 2,37 L

2. En un día de invierno una persona aspira 450 mL de aire a -10,0 ºC y 756 torr. ¿Quévolumen ocupará este aire en los pulmones donde la temperatura es de 37,0 ºC y lapresión es de 752 torr?Rpta = 533,19 mL

3. ¿Cuál es la densidad del amoníaco gaseoso (NH3) a 100 ºC y 1,15 atm?Rpta = 0,638 g/L

4. Un método para estimar la temperatura en el centro del Sol se basa en la ley de los gasesideales. Si se supone que el centro consiste de gases cuya masa promedio es de 0,70kg/kmol, y si la densidad y la presión son 90x103 kg/m3 y 1,4 x 1011 atm, respectivamente;calcúlese la temperatura.

Rpta = 1,326x107 K

5. La reacción química del oxido férrico con monóxido de carbono es la siguiente: Fe2O3 (s) +3 CO(g) → 2 Fe (s) + 3 CO2 (g) Calcule el volumen de CO en condiciones normales quereacciona con 4,8 g de Fe2O3.

Rpta = 2,016 L

6. Un gas es conocido por ser una mezcla de etano (C2H6) y butano (C4H10). Un recipiente de200 mL de capacidad se llena con gas a la presión de 750 mmHg a 20 oC. Si el peso del gasen el recipiente es de 0,3846 g, determine el porcentaje en moles de butano en la mezcla.Rpta = 60,36 %

Segunda Sesión:

GASES REALES

2.1. Generalidades

¿POR QUÉ SE DAN ESTAS

DESVIACIONES?

Según la Teoría CinéticaMolecular, los gases carecen defuerzas de atracción y noposeen volumen sus partículas.

¿POR QUÉ SE DAN ESTAS

DESVIACIONES?El espacio libre por el cual pueden

moverse la moléculas es un poco

menor al del sistema.

En b) el volumen es menor por un

aumento de presión, por lo tanto el

volumen de las partículas se hace

más significativo, y el espacio

vacío del sistema es menor

Esto genera que el V del gas sea

mayor al del espacio vació.

Gas Ideal Gas Real

Gas teóricos que no existen en la realidad.

Gas que existe en la realidad.

Obedecen las leyes del gas ideal Se desvían de la Idealidad, no obedecen las leyes de los gases ideales.

El volumen de las partículas del gas es despreciable.

Se toma en cuenta el volumen de las partículas del gas.

El choque de las partículas entre si es elástico (no hay atracción y repulsión entre las partículas).

Existe atracción y repulsión de las partículas de un gas (Fuerzas de Van der Waals).

Diferencias entre un gas Ideal y Real

2.1 Factor de Compresibilidad

PV/nRT = 1 Gas Ideal

PV/nRT = zPV = znRT Gas RealDonde:z = factor de compresibilidadPara un gas ideal la variable “z” siempre vale uno, en cambio para un gas real, “z”tiene que valer diferente que uno

2.2 Ecuación de Var der Waals

PV = nRTV = (V - nb) Corrección por el volumen de las particulas

b = volumen de las partículas por mol, característico de cada gas.

P = (P + n2a ) Corrección por la atracción y repulsión de

V2 las moléculas del gas

a = constante característico de cada gas

Reemplazando

(P + n2. a/V2) (V – n.b) = n.R.T

Donde a y b: Constantes de Van der Waals

1. Calcular el volumen de 100 g de CO2, si su temperatura es 50 ºC, su presiónes 25 atm y z = 0,725 Rpta = 1,75 L

2. Calcular el factor de compresibilidad para 10000 g un gas natural que seencuentra en un recipiente de 50 L, a partir de su composición, si está a unapresión de 5000 mmHg y una temperatura de 200 ºC. Rpta = 0,0163

Componentes % MasaMetano (CH4) 70,0Etano (C2H6) 10,0Propano (C3H8) 7,0n-Butano (C4H10) 3,0Dióxido de Carbono (CO2) 6,0Nitrógeno (N2) 4,0

3. Calcular la presión ejercida por 1 mol de etano bajo las siguientes condiciones:a. 273,15 K en 22,41 Lb. 1000 K en 0,1 L

Para cada caso, considere comportamiento ideal y de gas de Van der Waals. ¿Enque caso se observa mayor discrepancia? a = 5,562 bar*L2/mol2 b = 0,0638 L/mol.

4. Usando la ecuación de Van der Waals calcule el volumen que ocuparían 1,5 molesde CO a 105 ºC y 0,750 atm.

Modelo de Redlich–Kwong

Modelo de Berthelot y de Berthelot modificado

¿Porque los gases se almacenan en recipientes esféricos?